共振碎石化技術在水泥混凝土路面破碎中的應用

徐洲

（岳陽市107 國道養護中心新市養護所，湖南 岳陽 414413）

共振碎石化技術工藝簡單，施工過程中共振碎石設備在牽引車的帶動下，可以循環沖擊路面，將混凝土路面板破碎成碎塊，達到破碎重生的效果。(共振設備結構見圖1，共振碎石化原理見圖2)本文以實踐為依托，系統地論述了舊水泥路面改造項目中，共振碎石化施工工藝流程和施工要點。

圖1 共振結構示意圖

圖2 共振碎石化原理圖

1 工程概況

岳陽汨羅市新市鎮G107 線大修工程，線路長3.348公里的路段，因質量缺陷嚴重，不能維持正常的運營，需將原有25cm 厚舊水泥路面實施就地破碎處理，采用共振碎石化技術進行破碎再生。

2 路面破碎前的準備工作

2.1 交通管制

碎石化作業前應制定交通控制和分流方案，滿足交通和施工要求。實施破碎期間及實施后，控制碎石層通行，減少施工車輛不必要的來回交通。

2.2 清除路面表面的瀝青層和修補材料

路面碎石化作業前，應將舊路上的瀝青面層和修補材料清理干凈。若水泥板中間坑深大于10cm，可用級配碎石回填。級配碎石回填區不進行共振碎石化處理，C15貧混凝土充填段與其他段一起碎石化。

2.3 路面排水系統的檢查與修復

共振破碎作業前，應對原水泥混凝土路面的路面排水、邊坡排水和中間排水系統進行仔細檢查、疏通或修補。按設計要求在路基邊緣重新修建碎石盲溝排水系統。

超高段中央隔離帶中間排水溝應按設計圖紙施工，保證排水暢通。

溝內回填宜采用不含細料的透水碎石，回填與溝底之間應鋪設無紡反濾織物。

2.4 設備準備

2.4.1 共振破碎作業的主要設備是共振破碎機（發動機功率>600HP；錘頭振動頻率為40～60Hz；幅度為10～20mm）錘頭寬度20～30mm。

2.4.2 配備破碎要求的碾壓壓路機。噸位不小于20t，做好灑水、除塵、養護等工作。

2.4.3 應配備相關檢測儀器，應有彎沉檢測設備、室內外試驗設備等。

2.5 標注安全距離

為保證施工順利進行，正式開工前應明確標出縱橫安全距離。具體標注距離分別見表1 和表2；共振碎石施工過程中，應針對不同的結構進行處理，減少激振力，降低頻率，增加錘頭，加快結構附近的行進速度。遇到不能振動的結構，通過迂回跳躍的方式避開。

表1 共振碎石化施工豎直向安全距離

表2 共振碎石化施工水平向安全距離

3 共振碎石化施工

3.1 舊水泥混凝土路面共振碎石化施工工藝如圖3。

圖3 共振碎石化施工主要工藝流程

3.2 碎石化施工

3.2.1 碎石化施工應先破碎兩側車道，再破碎中間行車道的順序進行。

3.2.2 每個錘頭的破碎寬度約為0.2m，并嚴格控制交錯破碎，避免漏振。

3.2.3 共振碎石化施工段，需預先標定線敏感建筑物，施工時，跟蹤觀測，發現裂縫，立即停工，調查分析裂縫產生的原因并實施保護措施后方能再進行施工作業。

3.2.4 整條舊水泥路面全寬、全斷面、全方向、同一深度的共振破碎作業，必須使用同一設備，不留死角。特殊工段可進行輔助破碎。確保以后沒有反射裂縫。

3.2.5 碎石過程質量監控：為保證碎石后的承載力（回彈模量）達到設計要求，最好大于500MPa。根據試驗斷面得到的參數，共振破碎時表層碎石層厚度應為3～6cm。

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3.3 破碎層清理

清除原水泥板之間的瀝青填縫料。人工清除表面裂縫處的條狀填料。碎石面平整后，應及時澆水碾壓。在此期間，必須澆水保濕。

3.4 碎石層的碾壓

破碎層應分三個階段碾壓：初壓、再壓實和終壓實。直線和無超高的平曲線路段，應從兩側路肩向道路中心碾壓；碾壓過程中的注意事項如下：

碎石層表面在碾壓前必須澆水至最佳含水量（約4-10%）。一般采用鋼輪振動壓路機靜壓1 次，振壓（微振或中振）2-3 次，靜壓1-2 次（振動壓路見圖4）。如果有膠輪碾，最后可以壓平趕光。碾壓速度不得超過6km/h，整個碾壓過程禁止強烈振動。對于破碎層較薄的路段，是否采用振動碾壓還要視試驗情況而定。碾壓的目的主要是穩定上層碎石，注意不要擾亂下層的原位互鎖層。

圖4 鋼輪振動壓路機

振動壓路機碾壓時，相鄰碾壓帶應重疊碾壓寬度100～200mm，折返時應先停止振動；用輪胎壓路機碾壓時，相鄰碾壓帶應與碾壓輪寬度的1 / 3 ～ 1 / 2 重疊。

對于路面邊沿、加寬、停車帶等大型機械難以碾壓的部位，采用小型振動壓路機進行補充碾壓。

開放交通期應適度，車速在20km/h 以內。通車后，只要表面符合一般原則，即不能有凹坑和凹槽。必要時可適當填充石灰石細粒，提高早期強度。

3.5 共振碎石層的保護

共振破碎后噴水壓實后進行初步彎沉試驗，基本合格后，噴瀝青透層油保護路面。

透層油應為滲透性好的液態瀝青、乳化瀝青或煤瀝青。噴涂后，應通過挖掘確認滲入破損層至少1cm。透層油用量應符合設計要求。實際施工中的噴涂量應以噴涂后無白露、無明顯地表面徑流為標準，見圖5。

圖5 透層油施工流程

3.6 碎石化施工注意事項

在鋪裝前，還應考慮共振碎石化施工段與相鄰段的銜接情況。對于共振碎石化施工段與相鄰段交界處兩側1～4m 的過渡段，宜在施工段與相鄰段鋪設一層土工材料再進行鋪裝，并充分注意過渡路段的攤鋪和碾壓。

透層油施工6 小時后即可正常通行。路面共振破碎化施工期間和瀝青層鋪裝前，一般要求禁止與施工無關的車輛通行。

共振碎石化施工后，如不能及時鋪裝瀝青面層，應及時壓實，并噴瀝青透層油，充分防止雨水侵入。保證路邊排水系統能夠正常排水。遇雨天，只有在破碎層和原基層排水后（基層排水見示意圖見圖6），方可進行后續的碾壓和攤鋪施工。

圖6 路基排水示意圖

瀝青攤鋪之前一天，應按照設計要求做好同步碎石封層，修補好因開放交通破損的透層和松散的碎石。以確保在鋪油之前保證完整穩固的基層表面。

4 施工安全、環?？刂拼胧?/h2>

4.1 成立安全管控小組，做好三級安全教育，根據各工序、各工種的不同，差異化開展安全教育，提升安全教育的針對性；加強安全培訓，提升項目管理人員的安全理念，樹立安全就是效益的思想，動態管理風險源。

4.2 強化制度執行。根據項目施工特點，制定并持續完善安全生產管理制度，強化制度執行力，確保生產施工中按章操作，有效規避各項風險。

4.3 施工所需材料及設備應做好質檢工作，質檢合格后方可進場用于施工，不合格的嚴禁進入施工現場。

4.4 劃區停放施工設備，設備進出由專人指揮，施工現場內嚴禁設備亂停，現場運輸道路須及時清理并灑水，控制揚塵；操作面及周邊必須保障整齊、清潔，及時收集整理廢舊鋼筋頭、混凝土等建筑垃圾并實時清運。

4.5 現場設垃圾處理點，專人清理施工現場產生的各類建筑垃圾并集中堆放，定時向指定點運送，卸料時應平穩，堅決杜絕拋擲等情況。

4.6 根據項目實際編制環保管理預案，同時項目應定時學習國家及地方各項環保制度、法規，切實提升環保意識，優化環保管理，將環保施工思想貫穿于整個施工過程。

5 結論

共振碎石化技術可快速破碎就水泥路面板，且經破碎后的原路面材料，可作為改造路面基層材料，降低了材料成本，實現了資源的重復利用，環境效益顯著；且經破碎改造后的路面，可有效抑制放射性開裂問題的發生和蔓延，顯著提升了路面服役性能，延長了服役壽命，工程效益優良。